redis（4）--redis集群之主从复制

集群

先来简单了解下redis中提供的集群策略, 虽然redis有持久化功能能够保障redis服务器宕机也能恢复并且只有少量
的数据损失，但是由于所有数据在一台服务器上，如果这台服务器出现硬盘故障，那就算是有备份也仍然不可避免数据丢失的问题。

在实际生产环境中，我们不可能只使用一台redis服务器作为我们的缓存服务器，必须要多台实现集群，避免出现单点故障；

主从复制

复制的作用是把redis的数据库复制多个副本部署在不同的服务器上，如果其中一台服务器出现故障，也能快速迁
移到其他服务器上提供服务。复制功能可以实现当一台redis服务器的数据更新后，自动将新的数据同步到其他服务器上

主从复制就是我们常见的master/slave模式，主数据库可以进行读写操作，当写操作导致数据发生变化时会自动将
数据同步给从数据库。而一般情况下，从数据库是只读的，并接收主数据库同步过来的数据。一个主数据库可以有多个从数据库

配置

在redis中配置master/slave是非常容易的，只需要在从数据库的配置文件中加入slaveof 主数据库地址端口。而master 数据库不需要做任何改变
准备三台服务器，分别安装redis ， server1(192.168.25.129) server2(192.168.25.130) server3(192.168.25.131)
\1. 在server2的redis.conf文件中增加 slaveof server1-ip 6379 (即：slaveof 192.168.25.129 6379)

　在server3的redis.conf文件中增加 slaveof server1-ip 6379 (即：slaveof 192.168.25.129 6379)
\2. 启动server1，然后启动server2，server3
\3. 访问server2的redis客户端，输入 INFO replication

127.0.0.1:6379> info replication

# Replication

role:slave

master_host:192.168.25.129

master_port:6379

master_link_status:down

master_last_io_seconds_ago:-1

master_sync_in_progress:0

slave_repl_offset:1

master_link_down_since_seconds:1556958915

slave_priority:100

slave_read_only:1

connected_slaves:0

master_repl_offset:0

repl_backlog_active:0

repl_backlog_size:1048576

repl_backlog_first_byte_offset:0

repl_backlog_histlen:0

则证明从服务器没有起来，可以yum install telnet安装telnet命令，安装成功后，用telnet 192.168.25.129 6379 试一下能不能访问，如果不能访问则查看主节点配置（server1 的redis.config）

vim redis.config 查找下图标黄的配置

# Examples:

#

# bind 192.168.1.100 10.0.0.1

# bind 127.0.0.1 ::1

#

# ~~~ WARNING ~~~ If the computer running Redis is directly exposed to the

# internet, binding to all the interfaces is dangerous and will expose the

# instance to everybody on the internet. So by default we uncomment the

# following bind directive, that will force Redis to listen only into

# the IPv4 lookback interface address (this means Redis will be able to

# accept connections only from clients running into the same computer it

# is running).

#

# IF YOU ARE SURE YOU WANT YOUR INSTANCE TO LISTEN TO ALL THE INTERFACES

# JUST COMMENT THE FOLLOWING LINE.

# ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

bind 127.0.0.1

# Protected mode is a layer of security protection, in order to avoid that

# Redis instances left open on the internet are accessed and exploited.

#

# When protected mode is on and if:

#

# 1) The server is not binding explicitly to a set of addresses using the

#    "bind" directive.

# 2) No password is configured.

#

# The server only accepts connections from clients connecting from the

# IPv4 and IPv6 loopback addresses 127.0.0.1 and ::1, and from Unix domain

# sockets.

#

# By default protected mode is enabled. You should disable it only if

# you are sure you want clients from other hosts to connect to Redis

# even if no authentication is configured, nor a specific set of interfaces

# are explicitly listed using the "bind" directive.

protected-mode yes

# Accept connections on the specified port, default is 6379 (IANA #815344).

# If port 0 is specified Redis will not listen on a TCP socket.

port 6379

# TCP listen() backlog.

#

# In high requests-per-second environments you need an high backlog in order

# to avoid slow clients connections issues. Note that the Linux kernel

　　redis3.2版本后新增protected-mode配置，默认是yes，即开启。设置外部网络连接redis服务，设置方式如下：

　　1、关闭protected-mode模式，此时外部网络可以直接访问

　　2、开启protected-mode保护模式，需配置bind ip或者设置访问密码

　　而bind 127.0.0.1 限制访问地址，设置为 0.0.0.0 表示都可以访问，如果是127.0.0.1 表示localhost访问

　　修改后配置从新启动主、从服务器。可以看到：

127.0.0.1:6379> info replication

# Replication

role:slave

master_host:192.168.25.129

master_port:6379

master_link_status:up

master_last_io_seconds_ago:7

master_sync_in_progress:0

slave_repl_offset:57

slave_priority:100

slave_read_only:1

connected_slaves:0

master_repl_offset:0

repl_backlog_active:0

repl_backlog_size:1048576

repl_backlog_first_byte_offset:0

repl_backlog_histlen:0

\4. 通过在master机器上输入命令，比如set foo bar 、在slave服务器就能看到该值已经同步过来了

在server1主节点上，设置key，并且get key

127.0.0.1:6379> set lf 1994
OK
127.0.0.1:6379> get lf
"1994"
在server2、server3从节点上get key，一样可以拿到值

127.0.0.1:6379> get lf
"1994"

原理

全量复制

Redis全量复制一般发生在Slave初始化阶段，这时Slave需要将Master上的所有数据都复制一份。具体步骤

　在server2上设置监听：replconf listening-port 6379

　返回ok后，再输入：sync进行监听：

　在server1主节点，设置一个key和value

127.0.0.1:6379> set hello helloword

OK

　观察server2

127.0.0.1:6379> replconf listening-port 6379

OK

127.0.0.1:6379> sync

Entering slave output mode...  (press Ctrl-C to quit)

SYNC with master, discarding 88 bytes of bulk transfer...

SYNC done. Logging commands from master.

"PING"

"SELECT","0"

"set","hello","helloword"

"PING"

"PING"

"PING"

"PING"

"PING"

完成上面几个步骤后就完成了slave服务器数据初始化的所有操作，savle服务器此时可以接收来自用户的读请求。
master/slave 复制策略是采用乐观复制，也就是说可以容忍在一定时间内master/slave数据的内容是不同的，但是两者的数据会最终同步。
具体来说，redis的主从同步过程本身是异步的，意味着master执行完客户端请求的命令后会立即返回结果给客户端，然后异步的方式把命令同步给slave。
这一特征保证启用master/slave后 master的性能不会受到影响。

但是另一方面，如果在这个数据不一致的窗口期间，master/slave因为网络问题断开连接，而这个时候，master是无法得知某个命令最终同步给了多少个slave数据库。
不过redis提供了一个配置项来限制只有数据至少同步给多少个slave的时候，master才是可写的：
min-slaves-to-write 3 表示只有当3个或以上的slave连接到master，master才是可写的
min-slaves-max-lag 10 表示允许slave最长失去连接的时间，如果10秒还没收到slave的响应，则master认为该slave以断开

增量复制

从redis 2.8开始，就支持主从复制的断点续传，如果主从复制过程中，网络连接断掉了，那么可以接着上次复制的地方，继续复制下去，而不是从头开始复制一份
master node会在内存中创建一个backlog，master和slave都会保存一个replica offset还有一个master id，offset就是保存在backlog中的。如果master和slave网络连接断掉了，slave会让master从上次的replica offset开始继续复制
但是如果没有找到对应的offset，那么就会执行一次全量同步

无硬盘复制

前面我们说过，Redis复制的工作原理基于RDB方式的持久化实现的，也就是master在后台保存RDB快照，slave接收到rdb文件并载入，但是这种方式会存在一些问题
\1. 当master禁用RDB时，如果执行了复制初始化操作，Redis依然会生成RDB快照，当master下次启动时执行该RDB文件的恢复，但是因为复制发生的时间点不确定，所以恢复的数据可能是任何时间点的。
就会造成数据出现问题

\2. 当硬盘性能比较慢的情况下（网络硬盘），那初始化复制过程会对性能产生影响因此2.8.18以后的版本，Redis引入了无硬盘复制选项，
可以不需要通过RDB文件去同步，直接发送数据，通过以下配置来开启该功能
repl-diskless-sync yes
master**在内存中直接创建rdb，然后发送给slave，不会在自己本地落地磁盘了